高中物理課件：第七節(jié)《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系》（人教版選修3-1）

歡迎進(jìn)入物理課堂 第七節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 并且能推導(dǎo)U Ed 2 會(huì)用U Ed進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 重點(diǎn) 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系 2 難點(diǎn) 公式U Ed中運(yùn)用條件的理解 學(xué)法指導(dǎo) 理解公式中d的意義 將公式U Ed定性應(yīng)用于非勻強(qiáng)電場(chǎng) 利用非勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)分布定性判斷電勢(shì)分布或?qū)⑵淠嫦驊?yīng)用 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 隨堂達(dá)標(biāo)自測(cè) 第七節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 課時(shí)活頁訓(xùn)練 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 一 電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差從不同的角度描述了電場(chǎng)1 電場(chǎng)強(qiáng)度是跟 相聯(lián)系的 電勢(shì)差是跟 相聯(lián)系的 2 電場(chǎng)強(qiáng)度跟電勢(shì)差也是有聯(lián)系的 電場(chǎng)力 電場(chǎng)力做功 二 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1 推導(dǎo) 圖13 7 1表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線 設(shè)A B兩點(diǎn)間的距離為d 電勢(shì)差為U 場(chǎng)強(qiáng)為E 把正電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn) 電場(chǎng)力所做的功W Fd 而W qU 可見 U 圖13 7 1 Eqd Ed 2 關(guān)系 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)間距離的乘積 3 公式 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中E U d 或U Ed 思考在勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意選取一個(gè)與等勢(shì)面不平行的方向 在這個(gè)方向上的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)間的距離成正比 這種說法對(duì)嗎 沿電場(chǎng)線方向 1 適用條件 電場(chǎng) 而且沿著場(chǎng)強(qiáng)的方向 即式中的d是 的距離 2 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于 的電勢(shì)差 3 從E U d和E F q可知場(chǎng)強(qiáng)的單位V m和N C是一致的 1V m 1N C 思考 提示 對(duì) 勻強(qiáng) 沿電場(chǎng)線的方向 核心要點(diǎn)突破 圖13 7 2 圖13 7 3 特別提醒電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降落最快的方向 但電勢(shì)降落的方向不一定就是場(chǎng)強(qiáng)方向 沿其他方向 電勢(shì)也可能降落 二 電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的比較 課堂互動(dòng)講練 公式U Ed的理解和計(jì)算 如圖13 7 4中平行金屬板A B之間有勻強(qiáng)電場(chǎng) A B間電壓為600V A板帶正電 接地 A B兩板間距12cm C點(diǎn)離A板4cm 求 圖13 7 4 1 C點(diǎn)的電勢(shì) 2 若將一電子從場(chǎng)外移到C點(diǎn) 電場(chǎng)力做多少功 做正功還是做負(fù)功 2 場(chǎng)外 可理解為離電場(chǎng)無窮遠(yuǎn) 此處電勢(shì)也為零 由W qU可得將電子從場(chǎng)外移到C點(diǎn) 電場(chǎng)力做的功為W e 0 C 1 6 10 19 200J 200eV 負(fù)號(hào)說明電場(chǎng)力做的是負(fù)功 答案 1 200V 2 200eV 負(fù)功 思維升華 用公式E U d計(jì)算須注意兩點(diǎn) 1 此式適合于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的有關(guān)計(jì)算問題 2 d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中順著電場(chǎng)線方向上的兩點(diǎn)間距 物理公式的應(yīng)用須注意條件和符號(hào)的含義 不能想當(dāng)然地加以應(yīng)用 公式U Ed的定性應(yīng)用 如圖13 7 5所示是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線 已知ab bc 則下列說法正確的是 圖13 7 5A Ea Eb EcB Ea Eb EcC a b cD Uab Ubc 解析 由于場(chǎng)強(qiáng)大小要由電場(chǎng)線的疏密來判斷 本題中只給出一條電場(chǎng)線 它有可能是勻強(qiáng)電場(chǎng) 也有可能是點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng) 還有可能是等量異號(hào)電荷電場(chǎng)中中間的那一條 由于不知道是什么電場(chǎng) 所以A B D不能確定 而沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低 故C對(duì) 答案 C 思維升華 只有勻強(qiáng)電場(chǎng) 公式U Ed才適用 根據(jù)一條電場(chǎng)線無法判定電場(chǎng)是否為勻強(qiáng)電場(chǎng) 如圖13 7 6所示 A B C D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn) 已知A B C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為 A 15V B 3V C 3V 由此可得D點(diǎn)電勢(shì) D V 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的靈活應(yīng)用 圖13 7 6 圖13 7 7圖13 7 8 答案 9 思維升華 對(duì)于此類問題 都有多種解法 但有些解法較繁瑣 如法一 有些解法很便利 如法三 這是由于直接應(yīng)用了在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 電勢(shì)沿任何方向的變化都是均勻的 但以沿電場(chǎng)方向變化最快的結(jié)論 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全